编辑:评估睡眠神经可塑性在病理条件下和在极端环境中通过神经生理学和多方面的日常生活模式
- 1医学物理实验室和数字创新、生物医学工程和航天神经科学(BEAN),医学院大学健康科学学院,亚里士多德大学塞萨洛尼基,塞萨洛尼基,希腊
- 2希腊航空航天医学协会和太空研究(GASMA-SR),塞萨洛尼基,希腊
- 3塞萨洛尼基航空医学的中心(AeMC),塞萨洛尼基,希腊
- 4大学医学院精神病学系塞萨利,拉里萨,希腊
- 5大学计算机科学学院的林肯,林肯,联合王国
本文收集旨在突出睡眠的至关重要的作用在人类探索外太空和极端环境。航天员和宇航员需要保持最佳的身体和精神健康避免认知错乱和性能衰减。我们邀请了贡献,研究极端环境如何影响睡眠质量以及缓解方法。因此,我们的目标是确定一个路线图向长期空间飞行和火星任务。
的系统回顾Zivi et al。,调查了几个模拟的睡眠质量环境目标模拟孤立、封闭,极端条件下发生在飞行期间。尽管大多数研究关注深度睡眠退化,作者重新复杂的存在,常常矛盾恶化的睡眠模式。这一矛盾源于环境和生物的多因子的设定压力,妨碍睡眠。另一个主要问题是,高要求的实验条件限制样本容量,提高研究结果的可变性。
的重大贡献黄等。提出研究的美国宇航局的平台,机器人车载教练(ROBoT-r),这是一个训练任务用于提高对接和抓宇航员的动作。作者进行了睡眠剥夺对实验室环境中研究了28 h和研究宇航员的性能是否受到影响。他们发现了,继续学习导致整体提高性能,尽管睡眠不足。然而,他们的精神运动警觉是减少。这项研究的重要性,表明高度熟练的个人招募补偿机制来维护他们的最佳工作性能复杂,小说对于一个给定的任务时间窗口。作者承认一个平台更新与次要任务需要揭示睡眠匮乏造成的漏洞。这一点个人数据分析后,需要达到任务能力。
除了独特的条件发生在国际空间站的太空飞行中,大流行性流感危机为睡眠质量评估提供了另一个主要的实验测试平台。有一个关于疫苗接种计划主要关注控制COVID-19爆发。疫苗接种覆盖率有限在很多情况下是由于不良反应(ARs)的担忧。肖等。通过纵向研究调查,是否卫生保健工作者的睡眠质量是退化的疫苗接种后,如果有一个睡眠质量和AR发病率之间的关系。作者报道一个双向关系制定作为一个统计上显著的恶化在疫苗接种后睡眠质量,而可怜的睡眠更修剪ARs相比,良好的睡眠。
同样的太空飞行中,相关的COVID-19监禁政策诱导应力水平和态势失眠。这些特定的条件促使研究人员建立数字干预管理自导的治疗。在这种背景下,Zhang et al。,调查了1周的疗效网络情境失眠认知行为治疗(认知)184人分配一个培训或对照组。结果表明,干预措施可以缓解失眠症状和治疗睡前体细胞高度警觉状态。失眠的治疗是至关重要的,以避免司机事故由于心不在焉(MW)的性能。徐等。调查了21个失眠患者显示减少驾驶性能是否与同等大小的健康对照组进行比较。作者利用驾驶模拟器实验涉及抗干扰和兆瓦的任务。失眠的研究结果表明,组合与认知挑战MW任务可以降低驾驶性能。
另一个主要科学领域是睡眠质量协会和认知功能。李等人。招募了24个健康的大学生心理旋转任务完成之前和之后的总睡眠剥夺(TSD)。除了任务的准确性,作者估计,P300振幅,其定位,和底层之间的有效连接的皮质发电机Event-Related-Potential (ERP)组件。研究结果强调了有害的TSD中对认知的影响,也反映在较小的P300波幅和高架有效额中回和顶叶皮层之间的连通性。类似的结果也报道了歌等。关于马达准备处理一个视觉搜索任务。
本文收集了睡眠的关键作用在维持一个最佳的认知能力在地球或长期太空飞行。然而,仍有大量的工作,应该进行(a)提供具体证据睡眠空间退化(b)减轻这些干扰通过成本效益的干预措施。未来的视角在太空睡眠生理医学和临床实践的睡眠可能包括一个综合评估。提出的路线图,使最佳的认知能力和睡眠质量所示图1。它包括脑电图扫描器录音在静止状态(Frantzidis et al ., 2014),并在认知任务的性能。这些障碍将融合(PSG)记录提取神经认知标记能够检测睡眠障碍(Chriskos et al ., 2019)在发病(Frantzidis et al ., 2020)。然后,个性化的干预措施在短臂人类离心机(SAHC)可以提供一个健壮的对策通过结合人造重力结合有氧和阻力训练(Kourtidou-Papadeli et al ., 2021)。
图1。睡眠质量的综合评估的概念,通过综合录音认知功能。大数据收集导致深度学习技术的应用程序可以与大脑映射方法融合,提供睡眠退化的标志。这些神经认知标记可以用于制定个性化的协议通过多系统人工重力和身体活动培训。
作者的贡献
所有作者的贡献,本文并接受最终的版本。
资金
这项研究是在由希腊和欧盟(eu)养(欧洲社会基金,通过运营项目人力资源开发、教育和终生学习的项目加强博士后Researchers-2nd周期(mis - 5033021),实现由国家奖学金基金会(犹太人)。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
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引用
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关键词:睡眠、极端环境适应航天,大脑映射,神经可塑性和锻炼,短臂人体离心机,隔离监禁
引用:Kourtidou-Papadeli C, Nday厘米,翅果M和Frantzidis CA(2023)编辑:评估睡眠神经可塑性在病理条件下和在极端环境中通过神经生理学和多方面的日常生活模式。前面。>。17:1216794。doi: 10.3389 / fnins.2023.1216794
收到:2023年5月04;接受:09年5月2023;
发表:2023年5月22日。
编辑和审核:Luis de Lecea斯坦福大学,美国
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